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2019-2020学年高二物理上学期第一次月考试题（含解析） (I)一、选择题（本题共12小题，每小题4分。在每小题给出的四个选项中，第19题只有一项符合题目要求，第1012题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 1.下面是某同学对电场中的一些概念及公式的理解，其中正确的是( )A. 根据电场强度的定义式可知，电场中某点的电场强度与试探电荷所带的电荷量成反比B. 根据电容的定义式可知，电容器的电容与其所带电荷量成正比，与两极板间的电压成反比C. 根据真空中点电荷的电场强度公式可知，电场中某点的电场强度与场源电荷所带电荷量有关D. 根据电势差的定义式可知，带电荷量为1C的正电荷，从A点移动到B点克服电场力做功为1J，则A、B两点间的电势差为UAB1V【答案】C【解析】电场强度取决于电场本身，与有无试探电荷无关，所以不能理解成电场中某点的电场强度和试探电荷的电量成反比，故A错误；电容是描述电容器容纳电荷本领的物理量，取决于电容器本身，电容的大小与Q、U无关，故B错误；根据点电荷的场强公式，q是场源电荷，所以电场中某点电场强度与场源电荷的电量成正比，与该点到场源电荷距离的平方成反比，故C正确；据电势差的定义式，带电量为1C正电荷，从A点移动到B点克服电场力做功为1J，即电场力做功为-1J，则A、B点的电势差为-1V，故D错误。所以C正确，ABD错误。2.电量为310 -6 C的负电荷,放在电场中A点，受的电场力大小为610 -3 N，方向水平向右，则将电量为610 -6 C的正电荷放在 A 点，受到的电场力为A. 1.210-2 N，方向水平向右B. 1.210-2 N，方向水平向左C. 1.2102 N，方向水平向右D. 1.210 2 N，方向水平向左【答案】B【解析】试题分析：根据电场强度的定义可求A点的电场强度E=2103N/C，方向与负电荷受力方向相反，所以方向水平向左。电量为610-6C的正电荷，放在电场中A点，受到电场力，方向水平向左，所以B正确。考点：本题考查电场强度、电场力，意在考查学生的电场强度的理解。3.如图所示，光滑绝缘的水平面上有带异种电荷的小球A、B，它们在水平向右的匀强电场中保持相对静止并共同向右做匀加速直线运动设A、B的电荷量绝对值依次为QA、QB，则下列判断正确的是A. 小球A带正电，小球B带负电，且QAQBB. 小球A带正电，小球B带负电，且QAQBD. 小球A带负电，小球B带正电，且QAQB【答案】D【解析】若小球A带正电，小球B带负电，则A受的合外力向右，B受的合外力向左，不合题意，选项A、B错误；若小球A带负电，小球B带正电，以AB整体分析，向右的匀强电场的电场力产生向右的加速度，此时整体应带正电，故QAQB，所以选项C错误，D正确4.一带负电荷的质点，在电场力作用下沿曲线abc从a运动到c，已知质点的速率是递减的关于b点电场强度E的方向，下列图示中可能正确的是(虚线是曲线在b点的切线)( )A. B. C. D. 【答案】【解析】仅在电场力作用下沿曲线运动，电场力的方向指向曲线的内侧；质点的速率是逐渐增大，电场力的方向与运动方向(轨迹的切线方向)成锐角；粒子带负电，电场力的方向与电场强度的方向相反。综上，场强方向可能的只有B，故选B。点睛：物体动能增加时，合力对物体做正功，合力方向与位移方向之间成锐角；物体动能减小时，合力对物体做负功，合力方向与位移方向之间成钝角。视频5.如图所示，在某匀强电场中有a、b、c三点，它们的连线组成一个直角三角形已知ac5cm，bc3cm，现将电荷量q2108C的负电荷由a移到b和由a移到c，均要克服电场力做8108J的功，则该匀强电场的电场强度为()A. 100 V/m由a指向bB. 100 V/m由b指向aC. 160 V/m由a指向cD. 160 V/m由c指向a【答案】A【解析】【详解】由题，将电荷量q=210-8C的负电荷由a移到b和由a移到c，均要克服电场力做810-8J的功，故说明bc电势相等；a点电势高于b点；电场线由a指向b；ab间的电势差;故电场强度;故选A.【点睛】本题根据题设条件找到等势点，作出等势线，根据电场线与等势线垂直，并由高电势处指向低电势处作电场线是常规思路6.A、B是一条电场线上的两个点，一带负电的粒子仅在电场力作用下以一定的初速度从A点沿电场线运动到B点，其速度v和时间t的关系图象如图所示则此电场的电场线分布可能是图中的()A. B. C. D. 【答案】A【解析】试题分析：加速度增大，则说明电场力增大，即电场强度增大，而电场线的疏密程度表示电场强度，电场线越密，电场强度越大，故AD正确；考点：考查了电场线【名师点睛】对于电场线需要掌握，一、电场线的疏密程度表示电场强度大小，电场线越密，电场强度越大，否则，电场强度越小，二、沿电场方向电势降低，三、电场线越密，等势面也越密，在根据公式计算电势能的时候需要将各个物理量的正负号代入计算7.如图所示，A、B两个带正电的粒子，以相同的速度先后垂直于电场线从同一点进入平行板间的匀强电场后，a粒子打在B板的a点，b粒子打在B板的b点，若不计重力，则A. a的电荷量一定大于b的电荷量B. b的质量一定大于a的质量C. a的比荷一定大于b的比荷D. b的比荷一定大于a的比荷【答案】【解析】试题分析：设任一粒子的速度为v，电量为q，质量为m，加速度为a，运动的时间为t，则加速度：，时间，偏转量因为两个粒子的初速度相等，由得：tx，则得a粒子的运动时间短，由得：a的加速度大，a粒子的比荷就一定大，但a的电荷量不一定大，但是不能判断粒子的质量和电荷量的大小，故C正确考点：考查了带电粒子在电场中的偏转8.如图所示，L1、L2、L3为等势面，两相邻等势面间电势差相同，取L2的电势为零，有一负电荷在L1处动能为30J，运动到L3处动能为10J，则电荷的电势能为4J时，它的动能是(不计重力和空气阻力)： ()A. 6J B. 4J C. 16J D. 14J【答案】【解析】试题分析: 如图为三个等差等势面，根据W=qU，电荷L1到L2，L2到L3电场力做功相等，电势能减小量相等，则电荷在L2处动能为20J，此处电荷电势能为零，电荷电势能与动能总和为20J。所以，当电势能为4J时，动能为16J 故选C。考点：等势面；功能关系；电势能9.一个动能为Ek的带电粒子，垂直于电场线方向飞入平行板电容器，飞出电容器时动能为2Ek，如果使这个带电粒子的初速度变为原来的两倍，则它飞出电容器时的动能变为（ ）A. 8EkB. 5EkC. 425EkD. 4Ek【答案】C【解析】试题分析：动能为k的带电粒子，垂直于电力线方向飞入平行板电容器，飞出电容器时动能为2k，则电场力做功为W=k；若使这个带电粒子的初速度变为原来的两倍，动能变为4Ek，则在偏转电场中运动的时间减半，根据y=at2可知偏转距离变为原来的，根据W=Eqy可知电场力做功变为原来的，即动能增量变为原来的，即它飞出电容器时的动能变为4.25k，故选C.考点：带电粒子在电场中的偏转.【名师点睛】此题是关于带电粒子在电场中的偏转问题；关键是知道带电粒子在偏转电场中动能的增量等于电场力做功，而电场力做功等于电场力与偏转的距离的乘积；此题是中等题目，意在考查学生运用物理规律进行逻辑推理的能力.10.如图所示，实线为方向未知的三条电场线，a、b两带电粒子从电场中的O点以相同的初速度飞出仅在电场力作用下，两粒子的运动轨迹如图中虚线所示，则（） A. a一定带正电，b一定带负电B. a加速度减小，b加速度增大C. a电势能减小，b电势能增大D. a和b的动能一定都增大【答案】BD【解析】A、由运动轨迹如图可知，做曲线运动的轨迹朝着合外力的方向弯曲，若a带正电、b的受力与a相反，则b一定带负电，故A正确. B、根据a、b两粒子做曲线运动轨迹弯曲程度即电场线的疏密可知，b所处的电场线变密，电场强度变强，所受的电场力在增大，加速度在增大；a所处的电场线变疏，电场强度变弱，所受的电场力在减小，加速度在减小，故B正确. C、根据图知a、b两粒子的电场力、速度的夹角为锐角，电场力对电荷做正功，电势能减小，故C错误. D、根据图知a、b两粒子的电场力、速度的夹角为锐角，电场力对电荷做正功，电势能减小，动能增加，故D正确.故选ABD.【点睛】考查了物体做曲线运动的条件：力与速度不共线力、速度和运动轨迹三者的位置关系，电场力做功与电势能、动能的关系，电场线与电场强度的关系11. 两个等量异种电荷的连线的垂直平分线上有a、b、c三点，如图所示，下列说法正确的是（ ）A. a、b、c三点电场强度的方向不相同B. a、b、c三点电场强度的大小相等C. a、b、c三点电势相等D. a、b、c三点中，c点电势最大【答案】C【解析】试题分析：两个等量异种电荷连线的垂直平分线是一条等势线电场强度方向与等势面方向垂直，而且指向电势低的方向c点处电场线最密，场强最大解：A、三点在等量异种电荷连线的垂直平分线，而该垂直平分线是一条等势线，电场强度方向与等势面方向垂直，而且指向电势低的方向，所以三点的场强方向都与垂直平分线垂直向右，方向相同，故A错误B、由于c处电场线最密，所以c点的电场强度最大于，a处电场强度最小故B错误CD、a、b、c是两个等量异种电荷连线的垂直平分线的三点，电势相等，而且与无穷远处电势相等故C正确故选：C【点评】对于等量异种电荷和等量同种电荷连线和垂直平分线的特点要掌握，抓住电场线和等势面的对称性进行记忆12.如图所示，用电池对电容器充电，电路a 、b之间接有一灵敏电流表，两极板之间有一个电荷q处于静止状态。现将两极板的间距变大，则( )A. 电荷将向上加速运动B. 电荷将向下加速运动C. 电流表中将有从a到b的电流D. 电流表中将有从b到a的电流【答案】BD【解析】试题分析：将两极板的间距变大，而电容器的电压不变，板间场强减小，电荷q所受的电场力F=Eq减小，电荷将向下加速运动故A错误，B正确；根据电容的决定式可知，电容减小，电容器的电压U不变，由电容的定义式分析得知，电容器的电量减小，电容器放电，而电容器上极板带正电，则电流表中将有从b到a的电流故C错误，D正确故选BD考点：电容器【名师点睛】对于电容器动态变化分析问题，首先要根据电容的决定式判断电容的变化，抓住不变量，再由电容的定义式分析电量或电压的变化，再进一步研究场强等的变化情况。二填空题（共16 分）13.在电场中A、B两点的电势分别为、，一个质子从A点运动到B点，电场力做功_J，质子动能的增量为_eV（质子的电荷量为1.610-19C）【答案】 (1). (2). 【解析】【详解】A、B两点的电势差，一个质子从A点运动到B点，电场力做功；由动能定理，质子动能的增量。14.如图所示的实验装置可用来探究影响平行板电容器电容的因素，其中电容器左侧极板和静电计外壳接地，电容器右侧极板与静电计金属球相连 (1)使电容器带电后与电源断开上移左极板，可观察到静电计指针偏转角_(选填“变大”“变小”或“不变”);将极板间距离减小时，可观察到静电计指针偏转角_(选填“变大”“变小”或“不变”)；两板间插入一块玻璃，可观察到静电计指针偏转角_(选填“变大”“变小”或“不变”)(2)下列关于实验中使用静电计的说法中正确的有 （_）A使用静电计的目的是观察电容器电压的变化情况B使用静电计的目的是测量电容器电荷量的变化情况C静电计可以用电压表替代D静电计可以用电流表替代【答案】 (1). (2). (3). (4). 【解析】（1）根据电容的决定式知，上移左极板，正对面积S减小，则电容减小，根据U=Q/C知，电荷量不变，则电势差增大，指针偏角变大根据电容的决定式知，将极板间距离减小时，电容增大，根据U=Q/C知，电荷量不变，则电势差减小，指针偏角变小根据电容的决定式知，两板间插入一块玻璃，电容增大，根据U=Q/C知，电荷量不变，则电势差减小，指针偏角变小（2）静电计可测量电势差，根据指针张角的大小，观察电容器电压的变化情况，无法判断电量的变化情况故A正确，B错误静电计与电压表、电流表的原理不同，不能替代电流表、电压表线圈中必须有电流通过时，指针才偏转故CD错误故选A点睛：解决本题的关键知道静电计测量的是电容器两端的电势差，处理电容器动态分析时，关键抓住不变量，与电源断开，电荷量保持不变，结合电容的决定式和定义式进行分析三、解答题（本题共 3小题，共 36 分解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤只写出最后答案的不能得分有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）15.在一条直线上有两个相距0.2 m的点电荷A、B，A带电Q，B带电16Q.现引入第三个点电荷C，恰好使三个点电荷处于平衡状态，问：C应带什么性质的电？应放于何处？所带电量为多少？【答案】C带负电 放置在A、B连线的延长线上靠近A处，与A间距为 【解析】【分析】A、B、C三个电荷要平衡，三个电荷必须在一条直线上；外侧两电荷间距离大于中间与外侧电荷间距离，外侧两电荷间作用力大小等于中间与外侧电荷间作用力，所以外侧电荷的电荷量大于中间电荷的电荷量；外侧电荷受到另外两电荷对其作用力的方向相反，则中间电荷与外侧两电荷带异种电荷。因此C只能带负电，且放置在A、B连线的延长线上靠近A处，据平衡条件列式，可求出C的位置和所带的电量。【详解】据“两大夹小”“两同夹异”可判断C带负电，且放置在A、B连线的延长线上靠近A处，如图所示。设C与A间距离为，电荷量为由题意知，A、B、C均处于平衡对C有：，解得：对A有：，解得：【点睛】A、B、C三个电荷要平衡，三个电荷必须在一条直线上；外侧两电荷间距离大于中间与外侧电荷间距离，外侧两电荷间作用力大小等于中间与外侧电荷间作用力，所以外侧电荷的电荷量大于中间电荷的电荷量；外侧电荷受到另外两电荷对其作用力的方向相反，则中间电荷与外侧两电荷带异种电荷。即三个电荷自平衡时满足“两大夹小”“两同夹异”。16.如图所示，在匀强电场中，有A、B两点，它们之间的距离为2 cm，两点的连线与场强方向成60角将一个电荷量为2105C的电荷由A移到B，其电势能增加了0.1 J问：(1)在此过程中，静电力对该电荷做了多少功？(2)A、B两点的电势差UAB为多大？(3)匀强电场的场强为多大？【答案】【解析】试题分析： （1）电势能增加多少，静电力就做多少负功，故静电力对电荷做了01 J的功（2）由WqU，得（3）由UEd，得考点：电场力的功；电场强度【名师点睛】此题是对电场力的功和场强的求解问题；关键是掌握公式WqU和UEd；计算时注意角码的顺序不能颠倒17.如图所示的装置放置在真空中，炽热的金属丝可以发射电子，金属丝和竖直金属板之间加一电压U12500 V，发射出的电子被加速后，从金属板上的小孔S射出。装置右侧有两个相同的平行金属极板水平正对放置，板长l6.0 cm，相距d2 cm，两极板间加以电压U2200 V的偏转电场。从小孔S射出的电子恰能沿平行于板面的方向由极板左端中间位置射入偏转电场。已知电子的电荷量e1.61019 C，电子的质量 m0.91030 kg，设电子刚离开金属丝时的速度为零，忽略金属极板边缘对电场的影响，不计电子受到的重力。求：（1）电子射入偏转电场时的动能Ek；（2）电子射出偏转电场时在竖直方向上的侧移量y；（3）电子在偏转电场运动的过程中电场力对它所做的功【答案】（1）Ek4.01016J（2）y0.36cm（3）W5.761018J【解析】(1)电子在加速电场中有eU1Ek 解得:Ek4.01016 J(2)设电子在偏转电场中运动的时间为t电子在水平方向做匀速运动，由lv1t，解得电子在竖直方向受电场力电子在竖直方向做匀加速直线运动，设其加速度为a依据牛顿第二定律有,解得: 电子射出偏转电场时在竖直方向上的侧移量解得y0.36cm(3)电子射出偏转电场的位置与射入偏转电场位置的电势差电场力所做的功WeU解得W5.761018 J